DE8118372U1

DE8118372U1 - Heißsiegelvorrichtung

Info

Publication number: DE8118372U1
Application number: DE8118372U
Authority: DE
Original assignee: Rexham Corp
Current assignee: Image Products Group LLC
Priority date: 1980-07-07
Publication date: 1981-10-29

Description

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HOEGER, STELLRECHT S^^

PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 C ■ D 700O STUTTGART 1

A 44 654 b Anmelder: Rexham Corporation

k - 177 90 Park Avenue

22. Juni 1981 New York, N.Y.

USA

Heissiegelvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Heissiegelvorrichtung zum Versiegeln des oberen Endes einer senkrecht angeordneten Tasche mit einer länglichen, im wesentlichen horizontalen, mittels Heizeinrichtungen aufheizbarer Siegelstange, die auf ihrer der Tasche zugewandten Vorderseite einen Siegelbereich besitzt.

Insbesonderebefaßt sich die Erfindung mit einer Heisssiegelvorrichtung, die dazu bestimmt ist, bei einer automatischen Verpackungsmaschine das obere Ende senkrecht angeordneter Taschen zu verschliessen, die von der Maschine mit einer Erzeugnis gefüllt wurden. Dabei sind zwei längliche, im wesentlichen horizontale Siegelstangen vorgesehen, die auf gegenüberliegenden Seiten der Tasche angeordnet sind und kurzfristig in Eingriff mit dem oberen Teil der Tasche bringbar sind, wobei die Siegelstangen gewöhnlich beheizt sind, so dass durch Druck und Wärmeeinwirkung eine Heissiegelung bewirkt werden kann.

Ganz besonders befaßt sich die Erfindung mit einer Heissiegelvorrichtung für Taschen, die mit einem flüssigen Nahrungsmittel gefüllt und/oder nach dem

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Füllen mit Dampf sterilisiert wurden. Eine Verpackungsmaschine, in der die Taschen mit einem Nahrungsmittel gefüllt und dann mit Dampf sterilisiert werden, ist in der US-PS 4 081 942 beschrieben.

Bei der bekannten Maschine ergeben sich Schwierigkeiten beim Abdichten der gefüllten bzw. sterilisierten Taschen. Wenn nämlich Tröpfchen oder Partikel des Nahrungsmittels oder/und Kondensattröpfchen im Dichtungsbereich der Tasche vorhanden sind, dann ergeben sich Blasen und Fehler· in der Dichtnaht, wenn das Material der Tasche durch die Siegelstangen erhitzt wird. Die Probleme, die sich durch eine Verschmutzung im Dichtungsbereich ergeben,sind bekannt und beispielsweise in den US-PSen 3 673 041 und 3 830 681 ausführlich dis- f kutiert. Ϊ

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Heissiegelvorrichtung anzugeben, die relativ einfach und billig aufgebaut ist und die geeignet ist, beim Heissiegelvorgang Feuchtigkeit aus dem Siegelbereich auszutreiben und zu verhindern, dass bei der Herstellung der Dichtung Feuchtigkeit eingeschlossen wird, wobei die Siegelvorrichtung dann auch geeignet ist, trotz kleiner Feststoffpartikel im Dichtungsbereich eine einwandfreie Dichtung herzustellen.

Diese Aufgabe wird bei einer Heissiegelvorrichtung der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gaLöst, dass der Siegelbereich durch eine obere und eine untere, jeweils im wesentlichen ebene Schrägfläche gebildet ist und dass die Schrägflächen ausgehend von §

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einer gemeinsamen Schnittkante derart schräg nach aussen verlaufen, dass sich zwischen ihnen ein stumpfer öffnungswinkel ergibt.

Der entscheidende Vorteil der erfindungsgemäßen Heisssiegelvorrichtung besteht darin, dass die Feuchtigkeit im Dichtungsbereich verdampft wird und wegen der an die der Bildung der Schweissnaht dienenden Kante angrenzenden Schrägflächen aus dem für eine einwandfreie Versiegelung kritischen Bereich entweichen kann. Die Wirkung der HeisSiegelvorrichtung kann dabei noch dadurch verbessert werden, dass angrenzend an das innere Schrägflächenpaar noch ein äusseres Schrägflächenpaar vorgesehen ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heissiegelvorrichtung in Verbindung mit den angrenzenden Teilen einer Verpackungsmaschine ;

Fig. 2 einen vergrößerten Teil-Querschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1 -für einen Betriebszustand unmittelbar vor dem Verschliessen und Versiegeln einer Tasche;

Fig. 3 einen vergrößerten Teil-Querschnitt einer der Siegelstangen gemäß Fig. 2 und

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Fig. 4 einen vergrößerten Teilquerschnitt durch die Siegelstangen der Siegelvorrichtung gemäß Fig. 2, jedoch während des Versiegeins einer Tasche.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 der Zeichnung eine bevorzugte Ausfuhrungsform einer Heissiegelvorrichtung 10 gemäß der Erfindung, die Bestandteil einer automatischen Verpackungsmaschine sein kann und die oberen Enden von ümschlagartigen Taschen 11 versiegelt, nachdem diese von der Verpackungsmaschine gefüllt sind. Jede der Taschen besitzt dabei zwei flexible Felder 12, die längs ihrer Seitenkanten und längs ihres unteren Randes miteinander verschweißt oder auf andere Weise verbunden sind, wobei das obere Ende der Tasche offen bleibt, bis diese gefüllt ist und anschliessend versiegelt wird.

Eine typische Verpackungsmaschine, bei der die Vorrichtung 10 gemäß der Erfindung verwendet werden kann, ist in der US-PS 4 081 942 beschrieben. In dieser Maschine wird jede Tasche 11 mittels Klammern 14 gehalten und intermittierend längs eines vorgegebenen Laufweges zu einer Füllstation transportiert, wo ein flüssiges Nahrungsmittel, wie z. B. Bratensaft oder Sosse, in die Tasche gefüllt wird. Die Tasche wird später an einer zweiten Füllstation erneut abgehalten, wo ein anderes Produkt, beispielsweise Fleischstücke oder Gemüse,in die Tasche eingefüllt wird.

Nachdem die Tasche 11 gefüllt ist, rückt sie zu einer Dampfstrahl- und Siegelstatior vor. An dieser Station

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wird in die Tasche 11 durch eine Düse 15 Dampf eingeleitet, um Luft und andere Gase aus der Tasche 11 herauszudrücken. Während der Dampf zugeführt wird, wird das obereⁿalr Tasche geschlossen und anschliessend versiegelt, um den Dampf im oberen Teil der Tasche einzuschliessen und zu verhindern, dass Luft in die Tasche eindringt.

Zum Versiegeln der Tasche 11 weist die Heissiegelvorrichtung 10 zwei längliche,im wesentlichen horizontal angeordnete Siegelstangen 20 und 21 auf_f die auf gegenüberliegenden Seiten der Tasche 11 angeordnet sind und die in Kontakt und ausser Kontakt mit dem oberen Endbereich der Tasche 11 geschwenkt werden können, wenn sich diese in der Siegelstation befindet. Beim Ausführungsbeispiel besteht jede der Siegelstangen aus Metall, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, und ist an einem Haltebügel 22 befestigt. Jeder der Haltebügel ist seinerseits am oberen Ende zweier senkrechter Stangen 23 gehaltert, die auf die Tasche 11 zu und von dieser weg geschwenkt werden können.

In die Siegelstangen 20 und 21 sind elektrische Heizelemente 24 (Fig. 2) eingebettet, durch die die Siegelstangen aufheizbar sind. Jedesmal, wenn sich eine Tasche 11 in der Siegelstation befindet, v/erden die beiden Paare von Haltestangen 23 gegeneinander geschwenkt, um die aufgeheizten Siegelstangen 20, 21 in Kontakt mit dem oberen Endbereich der betreffenden Tasche 11 su bringen. Durch den Druck und die Wärme beim Anlegen der Siegelstangen werden die beiden Seitenfelder 12 im oberen Teil der Tasche 11

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miteinander versiegelt.

Die Siegelstange 21 besitzt eine flache und ebene Siegelfläche 25, die in einer vertikalen Ebene liegt und als "Amboss" für die Siegelstange 20 dient. Gemäß der Erfindung besitzt die Siegelstange 20 eine speziell ausgebildete Siegelfläche, die geeignet ist, Feuchtigkeit zwischen den oberen Endbereichen der Felder 12 der Tasche 11 auszutreiben, so dass eine im wesentlichen fehlerfreie Schweissnaht hergestellt werden kann. Im einzelnen wird die Siegelfläche der Siegelstange 20 durch eine obere und eine untere Schrägfläche 27 gebildet, wobei die beiden Schrägflächen 27 sich im Bereich einer der Tasche zugewandten Schnittlinie schneiden. Jede der Schrägflächen 27 ist dabei flach und. eben und gegenüber der Senkrechten unter einem Winkel A geneigt, der zwischen 5 und 10° liegen kann, wobei die beiden Winkel A untereinander gleich sind, wie dies aus Fig. 3 und 4 deutlich wird. Der eingeschlossene Winkel B zwischen den beiden Schrägflächen 27 liegt zwischen 160 und 170°. Die Schnittlinie 28 zwischen den beiden Schrägflächen 27 ist nicht scharf sondern etwas abgerundet, beispielsweise mit einem Radius von etwa 0,13 mm.

Hinter den Schrägflächen 27 liegen von der Schnittlinie 28 aus gesehen eine äussere, obere Schrägfläche 30 bzw. eine äussere untere Schrägfläche 30, wobei diese äusseren Schrägflächen 30 ebenfalls flach und eben sind und nach vorn, d. h. in Richtung auf die Tasche 11 konvergieren. Der öffnungswinkel zwischen den äusseren Schrägflächen 30 ist dabei wesentlich kleiner als der Winkel B und beträgt etwa 90°. Die

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beiden äusseren Schrägflächen 30 sind unter demselben Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt und ihre Vorderkanten haben in senkrechter Richtung einen Abstand voneinander und entsprechen den Hinterkanten der inneren Schrägflächen 27. Die äusseren Schrägflächen 30 sorgen für den nötigen Freiraum zwischen der Siegelstange 20 und den oberhalb bzw. unterhalb des Siegelbereichs befindlichen Teilender Tasche 11. Oberhalb und unterhalb der Siegelfläche 25 sind an der anderen Siegelstange 21 Schrägflächen 31 vorgesehen (Fig. 4), die den äusseren Schrägflächen 30 entsprechen.

VJenn die Siegelstangen 20, 21 geschlossen, d. h. aufeinander zu bewegt werden, ergibt sich eine linienförmige hermetisch dichte Schweißnaht mit einer Breite von etwa 3 mm,und zwar angrenzend an die Schnittkante bzw. -linie 28 der inneren Schrägflächen 27. Oberhalb und unterhalb der Dichtung oder Schweißnaht heizen die Schrägflächen die Tasche und treiben jegliche Feuchtigkeit aus, die dort vorhanden sein könnte. Dabei ist zu beachten, dass die Erhitzung der Schrägflächen 27 oberhalb und unterhalb der Schweißnaht nicht zu einem Verschweissen der Felder 12 der Tasche 11 führt, sondern diese lediglich etwas erweicht, so dass die Felder 12 einen Abstand voneinander behalten und verdampfte Feuchtigkeit zwischen ihnen entweichen kann. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Feuchtigkeitsdämpfe nicht zu Blasen und Einschlüssen im Dichtungsbereich führen.

Nachdem ein Beutel 11 mit Hilfe der Siegelstangen 20 und 21 versiegelt bzw. verschlossen ist, wird oberhalb der von den Siegelstangen 20, 21 hergestellten Dichtung eine Druck-Dichtung hergestellt. Dies ge-

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schieht mittels zweier stangenartiger Elemente (nicht dargestellt), die in Transportrichtung hinter den Stangen 20, 21 bzw. hinter der Siegelstation angeordnet sind und eine Rippe bzw. eine dazu komplementäre Nut aufweisen, so dass längs des oberen Randes der Tasche eine deutlich sichtbare Dichtung gebildet wird. Schließlich wird die Tasche an ihrer Oberkante noch mit einem Paar von in Transportrichtung noch weiter hinten liegenden Siegelstangen versiegelt, um zu verhindern, dass Verschmutzungen zwischen die äussersten Randbereiche der seitlichen Felder 12 eindringen.

Claims

■ · · I · t HOEGER, STELLRECHT & PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 ο ■ D 7000 STUTTGART 1 A 44 654 b Anmelder: Rexham Corporation k _ 177 90 Park Avenue 22. Juni 1981 New York, N.Y. USA Schutzansprüche :

1. Heissiegelvorrichtung zum Versiegeln des oberen Endes einer senkrecht angeordneten Tasche mit einer länglichen, im wesentlichen horizontalen, mittels Heizeinrichtungen aufheizbarer Siegelstange, die auf ihrer der Tasche zugewandten Vorderseite einen Siegelbereich besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Siegelbereich durch eine obere und eine untere, jeweils im wesentlichen ebene Schrägfläche (27) gebildet ist und dass die Schrägflächen (27) ausgehend von einer gemeinsamen Schnittkante (28) derart schräg nach aussen verlaufen, dass sich zwischen ihnen ein stumpfer Öffnungswinkel (B) ergibt.

2. Heissiegelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel (B) zwischen den Schrägflächen (27) etwa 160 bis 170° beträgt.

3. Heissiegelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch geken zeichnet, dass die obere und die untere Schrägfläche (27).jeweils unter demselben Winkel (A) gegenüber der Senkrechten geneigt sind.

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4. Heissiegelvorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass anschliessend an die von der gemeinsamen Schnittkante (28) der Schrägflächen (27) abgewandten äusseren Rändern derselben eine äussere obere bzw. eine äussere untere, jeweils im wesentlichen ebene Schrägfläche (30) vorgesehen ist, dass die äusseren Schrägflächen (30), bezogen auf die gemeinsame Schnittkante (28) schräg nach aussen und oben bzw. unten verlaufen und innere Ränder besitzen, die senkrecht im Abstand voneinander und hinter der gemeinsamen Schnittkante (28) vorgesehen sind,und dass der von den äusseren Schrägflächen (30) eingeschlossene Winkel kleiner ist als der von den inneren Schrägflächen (27) eingeschlossene Winkel (B).

5. Heissiegelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der eingeschlossene Winkel zwischen den äusseren Schrägflächen (30) etwa

90° beträgt.

6. Heissiegelvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äusseren Schrägflächen (30) bezüglich der Vertikalen jeweils unter dem gleichen Winkel geneigt sind.